(共21张PPT)
第4节
机械能及其转化
第
十一
章
功和机械能
2021年春初中物理（人教版）
1、知道动能和势能可以相互转化
2、通过实例，说明动能和势能的转化过程。
3、了解风能和水能的利用
学习目标
观看视频并思考：过山车在运动的过程中，动能和势能是怎样变化的？
视
频
新课导入
一个物体可以既有动能，又有势能，如飞行中的飞机因为它在运动而具有动能，又因为它处于高空而具有势能，把这两种能量加在一起，就得到它的总机械能。
1、动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
飞行中的飞机
一
机械能及其转化
讲授新课
2、动能和势能可以相互转化
蹦床运动
物体下落
射箭活动
一个物体从高处下落，物体的重力势能转化为动能。
弯弓射箭时，弓的弹性势能转化为箭的动能。
蹦床运动员从高处落下，在与蹦床面将要接触时，具有一定的动能，与蹦床面接触后，床面发生弹性形变，运动员的动能转化成蹦床的弹性势能。
一
机械能及其转化
分析篮球下落过程中动能和势能的转化
（1）篮球下落时：高度减小，速度增大，重力势能转化为动能。
（2）篮球与地面接触时：开始发生弹性形变，向下的速度逐渐减小，弹性势能逐渐增大，动能转化为弹性势能。
（3）篮球恢复原状时：弹性形变逐渐减小，弹性势能逐渐减小，向上的速度逐渐增大，弹性势能转化为动能。
（4）篮球离开地面时：向上的速度减小，高度增大，动能转化为重力势能
一
机械能及其转化
讨论滚摆运动过程中动能和势能的转化
想想做做
（1）滚摆下降时：重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能。
视
频
（2）滚摆上升时：动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。
一
机械能及其转化
想想做做
视
频
讨论单摆运动过程中动能和势能的转化
（1）摆球向下摆动的过程中：摆球的重力势能减小，动能增大，摆球的重力势能转化为动能。
（2）当摆球过中点向上摆动的过程中：摆球的动能减小，重力势能增大，摆球的动能转化为重力势能。
一
机械能及其转化
3、判断动能和势能相互转化的方法
4、机械能守恒：如果只有动能和势能，尽管动能、势能的大小会变化，但是机械能的总和不变。
（1）动能的增减变化要以速度的增减来判断。
（2）重力势能的增减变化要以物体离地面高度的变化来判断。
（3）弹性势能的增减变化要以弹性形变的变化来判断。
（4）动能和势能的相互转化过程中，必定有动能和势能各自变化，而且一定是此增彼减。
一
机械能及其转化
从能量的角度来看，自然界的流水和风都是具有大量机械能的天然资源，其利用如图所示。
二
水能和风能的利用
水电站
风车
水轮
帆船
讲授新课
1、水能的利用：水能发电站
修筑拦河坝提高上游水位，坝底装水轮机，发电机装在水轮机上面，它们的轴连接在一起，水轮机带动发电机发电，一定量的水，上、下水位差越大，水的重力势能越大，能发出的电就越多。
水能发电站：将水的机械能转化成电能
水电站剖面图
二
水能和风能的利用
2、风能的利用：风能发电站
单个风力发电机的输出功率较小，在风力资源丰富的地区，可以同时安装几百台风力发电机，组成“风车田”，连在一起供电。
风能发电站：将风的机械能转化成电能
风车田
二
水能和风能的利用
人造地球卫星的机械转化
科学世界
（1）卫星在远地点时势能最大，当它从远地点向近地点运动时，势能减小，动能增大，速度也增大。
（2）当卫星从近地点向远地点运动时，它的动能减小，势能增大，速度也减小。
（3）卫星的动能和势能的转化过程中机械能守恒。
人造地球卫星的轨道示意图
机械能及其转化
机械能及其转化
水能和风能的利用
动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
水能的利用：水能发电站
3、判断动能和势能相互转化的方法
2、动能和势能可以相互转化
4、如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变，即机械能守恒。
风能的利用：风能发电站
课堂小结
1、如图所示，一个物体在拉力F的作用下沿斜面向上匀速运动，在向上运动的过程中，下列说法正确的是（
）
A、物体的动能不变，机械能不变
B、物体的重力势能增大，机械能增大
C、物体的重力势能转化为动能
D、物体的动能转化为重力势能
B
F
课堂练习
2、人骑自行车下坡时，速度越来越快，下列关于这一过程的说法正确的是（
）
A
A、人与车的动能增大，重力势能减少
B、人与车的动能增大，重力势能增大
C、人与车的动能减少，重力势能增大
D、人与车的动能不变，重力势能不变
3、下列过程中，物体的重力势能转化为动能的是（
）
B
A、跳伞运动员在空中匀速下落的过程
B、铅球自由下落的过程
C、汽车在水平路面上匀速行驶的过程
D、热气球上升的过程
4、电动小车沿斜面从底端匀速运动到顶端，则这这个过程中小车（
）
D
A、动能减小，重力势能增加，总机械能不变
B、动能增加，重力势能减小，总机械能不变
C、动能不变，重力势能增加，总机械能不变
D、动能不变，重力势能增加，总机械能增加
5、如图所示，先用绳子把一把铁锁悬挂起来，然后把铁锁拿近自己的鼻子，稳定后松手，头不动，铁锁向前摆去后又摆回来。下列说法正确的（
）
B
A、铁锁摆回后能碰到鼻子
B、铁锁下降的过程中，重力势能转化为动能
C、铁锁的机械能始终不变
D、铁锁摆动到最低点时，动能最小
6、将皮球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起，它的部分运动轨迹如图所示。下列说法正确的是（
）
A、皮球经过同一高度的A、B两点时动能相等
B、皮球第一次反弹后到达最高点P点时速度为零
C、皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能
D、若将皮球表面涂黑，则会在地面M、N两点留下两个大小相同的黑色圆斑
C
